SU-kaasutin

Question: Kuka suunnitteli ja patentoi SU-kaasuttimen?




SU-kaasutin ( SU on lyhenne valmistajan, Skinners Union, nimestä ) on teknisesti kuvattuna vakioalipaine-sivuimukaasutin, yleisesti käytetty termi on muuttuvakurkkuinen kaasutin. SU on valmistanut myös joitain malleja alaimukaasutinta, ne poistiuvat valikoimasta 1940-luvun lopulla.
SU-kaasuttimet olivat yleisesti käytössä etenkin englantilaisissa automerkeissä kuten Austin, Morris, Jaguar, Triumph ja MG. Myös ruotsalaiset autonvalmistajat Volvo ja Saab käyttivät SU-kaasutinta useissa malleissa.
Kaasuttimen suunnitteli ja patentoi englantilainen George Herbert Skinner vuonna 1905 ja ne pysyivät sarjatuotannossa vuoteen 1995 Mineissä ja Austin Maestroissa. Nykyisin SU-kaasuttimia ja niiden osia valmistaa Burlen Fuel Systems Limited, pääasiassa harrasteautomarkkinoille.
 Japanilainen monialayhtiö Hitachi Ltd on myös valmistanut kaasuttimia, jotka perustuivat SU:hun. Näitä käytettiin mm. malleissa Datsun 240Z ja Datsun 260Z sekä monissa muissa Datsun -malleissa. Vaikka Hitachi-kaasuttimen ulkonäkö on sama SU:hun verrattuna, ne eroavat toisistaan niin paljon, että vain neula on ainut yhteensopiva osa.

Myös Toyota valmisti oman kaasutintehtaansa valmistamia SU-kaasuttimen kopioita Aisan-merkillä eräitä urheilullisia mallejaan varten.
Toimintaperiaate
SU-kaasuttimen toimintaa ja imukurkun halkaisijaa säätelee kaasuttimen rungon yläpuolelle kiinnitetyssä kammiossa oleva mäntä. Mäntään on kiinnitetty suippo, alasuuntaan osoittava messinkinen neula, joka istuu kaasuttimen rungon alapuolella olevaan suutinputkeen. Suutinputken kautta syötetään polttoainetta imuilman joukkoon, edelleen imukanaviin syötettäväksi. Koska neula on kärkeä kohti suipponeva, se männän liikkeiden mukaan, liikkuessaan ylös tai alas, säätää suutinputken läpi kulkevan polttoaineen määrää.
Kaasuttimien yleiseen toimintaperiaatteeseen kuuluu että kaasuttimen kurkkuun muodostuu alipaine . SU-kaasuttimessa tämä alipaine on johdettu kanavia myöten kammiotilaan männän yläpuolelle, männän alapuolella on ulkoinen ilmanpaine. Paine-ero männän molemmin puolin, yläpuolella alipaineimu, alapuolella ilmanpaine, nostaa mäntää ylöspäin. Vastavoimana nostolle on männän massa sekä vastajousi, joka on männän ja kammion sisäpinnan välissä. Koska jousi työskentelee vain osapituudeltaan koko voimaansa nähden, sen aikaansaama voima on vakio. Tasakaasulla ajettaessa mäntään kohdistuu molemminpuolin tasainen, vastakkainen voima ja mäntä pysyy paikallaan.
Kun kaasuläppää avataan kiihdytettäessä, tai moottorin kierroksia nostetaan avaamalla läppää ja pitämällä se sen jälkeen vakaana, virtaus moottorin suuntaan kasvaa ja kaasuttimen kurkussa tapahtuu paineen putoaminen. Samoin männän yläpuolella tapahtuu paineen putoaminen ja mäntä imeytyy ylöspäin, kasvattaen kaasuttimen kurkun halkaisijaa, kunnes alipaine kurkussa saavuttaa vakiotasonsa. Toisinpäin, kun virtausta moottoriin pienennetään kaasuläppää sulkemalla, mäntä laskeutuu. Koska seoksen virtausnopeus pysyy kurkun halkaisijan muutoksen myötä vakiona, alipaine tekee samoin. Tällä periaatteella toimivia kaasuttima kutsutaan vakioalipainekaasuttimiksi.
Männän asema vaikuttaa neulan asemaan suutinputkessa ja sitä kautta suutinputken virtausmäärään. Koska alipaine, joka imee polttoaineen suutinputkesta kaasuttimen kurkkuun, pysyy vakiona, annosteltavan polttoaineen määrä on aina oikea suhteessa ilman määrään. Tähän ilmiöön voidaan vaikuttaa neulan profiililla ja suutinputken koon muutoksilla. Erikokoisilla neuloilla ja suutinputkilla saadaan SU-kaasutin viritettyä moottorin vaatimusten mukaiseksi paljon tarkemmin, kuin yleisemmin autokäyttöön sovellettu kiinteäkurkkuinen kaasutin. Kiinteäkurkkuinen kaasutin vaatii monimutkaisemman rakenteen selvityäkseen samasta tehtävästä jonka muuttuvakurkkuinen kaasutin hoitaa luonnostaan. Seoksen perussäätö oikein asetettuna muuttuvakurkkuinen kaasutin toimii luonteensa mukaisesti lähes kaikissa olosuhteissa ja hajottaa polttoaineen ilman sekaan hyvin palavaksi seokseksi. SU-kaasuttimen luontaisesti itsesäätyvä polttoaineseos saa aikaan sen, että kaasuttimen kurkun koko eri moottoreissa ei tarvitse olla äärimmäisen tarkka ja tekee erikokoisten kaasuttimien kurkkujen ja suutinten tarpeen pienemmäksi.
Jotta tienpinnan epätasaisuudet tai muut äkilliset, kaasupolkimen kautta kaasutinvivustoon ja kaasuläppään vaikuttavat liikkeet eivät aiheuttaisi äkillisiä männänliikkeitä ja sitä kautta epämiellyttävää nykimistä, on mäntien liikettä vaimennettu öljyllä jota on männässä sijaitsevassa pienessä tilassa. Tämän vaimenninöljyn määrää on säännöllisesti tarkkailtava, sitä tarkoitusta varten on alipainekammion yläosassa irtikierrettävä ruuvi, jonka päässä oleva vaimenninmäntä toimii myös mittatikkuna. Liikkeen vaimennus on epäsymmetristä, se vastustaa männän liikettä enemmän ylös- kuin alaspäin. Tämä toimii eräänlaisena korvikkeena kiihdytyspumpulle, jollaista SU-kaasuttimissa ei ole. Kaasuläpän nopea avaaminen nostaa ilman virtausta ja alipaineen putoaminen imee hetkellisesti enemmän polttoainetta, rikastaen seosta, kunnes männän nousu tasaa seoksen. Koska vaimenninöljy vastustaa männän ylöpäin suuntautuvaa liikettä tehokkaammin, on öljyn ylitäyttö haitallista. Siitä on seurauksena kiihdytettäessä männän hitaampi toiminta ja männän täysi liike ylös saattaa estyä. Vaimenninöljyn viskositeetin valinnalla voidaan vaikuttaa männän liikenopeuteen, ja sen nousun hidastaminen voi olla myös tarkoituksellista, esim. korkean viskositeetin omaavalla vaimenninöljyllä saadaan kylmän moottorin seosta rikastettua.
Lisäksi öljyn tehtävänä on vaimentaa moottorin imusykkeistä aiheutuvaa männän edestakaista heilahtelua.
SU-kaasuttimen hienous piilee sen yksinkertaisuudessa. Ensinäkemältä toimintaperiaate on samanlainen mopoissa ja moottoripyörissä käytettyihin luistikaasuttimiin. Luistikaasuttimessa on mäntä ja neula, aivan kuten SU:ssakin. Luistikaasuttimessa männän ( luistin ) ja neulan liike saadaan aikaan suoralla kaasuvaijerin vedolla toisin kuin SUssa, jossa liike syntyy epäsuorasti kurkun virtauksen muutosten myötä. Juuri tämä, että kaasutinta ohjataan vain kuljettajan vaatimusten eikä sekä kuljettajan ja moottorin vaatimusten mukaan, on ratkaiseva ero luistikaasuttimen ja SUn välillä. Luistikaasuttimessa polttoaineseoksen säätö on paljon epätarkempaa kuin SU:ssa, lukuun ottamatta tasakaasulla ajamista. Tämä epätarkkuus aiheuttaa lisäystä polttoaineen kulutukseen, etenkin koska luistikaasutin täytyy säätää rikkaammalle seokselle, jotta vältettäisiin laihan seoksen moottorille aiheuttamat huono käynti ja konerikon vaara. Tästä syystä, ennen polttoaineen suorasuihkutukseen siirtymistä, monet japanilaiset moottoripyörävalmistajat käyttivät kaasuttimina vakioalipainekaasuttimia luistikaasutinten sijaan. Monet vanhojen moottoripyörien harrastajat ovat korvanneet alkuperäisen kaasuttimen SU:lla, muutostyö on suhteellisen helppo ja käyttömukavuus ja -varmuus kasvaa.
SU-kaasuttimen luonne on arkikäytössä hyvin joustava, ainoa puute ilmenee vaativamassa moottoriurheilukäytössä. Koska kaasuttimessa ei ole kiihdytyspumppua, aiheuttaa kaasuläpän täysi aukaisu aina viiveen tehonlisäyksessä. Tämä ilmiö korostuu etenkin lajeissa, joissa kaasua joudutaan nopealla tempolla avaamaan ja sulkemaan, esim. rallissa.
SU-kaasutintyypit


SU-kaasuttimia valmistettiin eri kurkun halkaisijoilla, sekä Imperial ( tuuma ) että metri ( millimetri ) mitoilla ilmoitettuna.
Kaasutintyypit on eritelty kirjain etuliitteellä, tämä kertoo kohokammion asennussovelluksen:
"H": Kohokammio sijaitsee kaasuttimen sivulla, se kiinnittyy kaasuttimen alle kohokammion alaosassa olevalla ulokkeella, onton pultin ja putkiliitoksen ( banjoliitin ) avulla. Tämän kohokammion ja kaasuttimen rungon banjoliittimen kautta polttoaine syötetään suutinputkeen. Liitos on suutinputken alapuolella.
"HD": Kohokammio kiinnittyy kaasuttimeen alaosan ulokkeella, suoraan suutinputken alle keskitettynä. Ulokkeessa on laippa jolla kohokammio ruuvien ja tiivisteen avulla kiinnitetään kaasuttimen runkoon ja suutinputkeen.
"HS": Kohokammio on pultilla kiinnitetty kaasuttimen rungon sivuun, polttoaine syötetään suutinputkelle kohokammion alaosan joustavan muoviputken kautta.
"HIF": Kohokammio on vaakasuorassa kaasutinrungon lapuolella ja kiinteä osa kaasutinta.
"HV", "OM" ja "KIF" tyypit ovat kukin erilaisia, vähemmän käytettyjä sovelluksia.
Kurkun halkaisijat Imperial eli tuuma mitoituksella ovat 1-1/8", 1-1/4", 1-1/2", 1-3/4", 1-7/8" ja 2", tosin kaikkia tyyppejä ( H, HD, HS, HIF ) ei ollut saatavissa joka kokoa.
Joitain H-mallin kaasuttimia tehtiin 2-1/4" ja 2-1/2" kurkulla. Erikoistarkoituksiin on valmistettu myös 3" kaasutinta.
Kurkun koko ilmenee kaasuttimen tyypin kirjainosan jälkeisestä numerosta:

Jos kirjainosan jälkeen on yksi numero, se kerrotaan 1/8" ja lisätään 1". Esimerkiksi, jos kaasuttimen tyyppi on HS6, numero 6 kerrotaan 1/8 eli 6 x 1/8 = 6/8 eli 3/4", lisätään 1", kurkun halkaisijaksi saadaan näin 1-3/4".
Jos kirjainosan jälkeen on kaksi numeroa, on kurkun koko ilmoitettu milleinä. Esimerkiksi, jos kaasuttimen tyyppi on HIF38, numero 38 kertoo suoraan kurkun halkaisijan millimetreinä.

Luokka:Autotekniikka